WO2018054920A1 - Container and biogas installation - Google Patents

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WO2018054920A1
WO2018054920A1 PCT/EP2017/073674 EP2017073674W WO2018054920A1 WO 2018054920 A1 WO2018054920 A1 WO 2018054920A1 EP 2017073674 W EP2017073674 W EP 2017073674W WO 2018054920 A1 WO2018054920 A1 WO 2018054920A1
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WO
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container
section
circulation channel
medium
inlet
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PCT/EP2017/073674
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Inventor
Christoph Eusterbrock
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bioenergy concept GmbH
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Publication date
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Priority to BR112019005394A priority patent/BR112019005394A2/en
Priority to EP17780646.0A priority patent/EP3516037B1/en
Priority to AU2017329748A priority patent/AU2017329748B2/en
Application filed by bioenergy concept GmbH filed Critical bioenergy concept GmbH
Priority to RU2019110733A priority patent/RU2714432C1/en
Priority to PL17780646T priority patent/PL3516037T3/en
Priority to JP2019520392A priority patent/JP6621192B2/en
Priority to NZ752326A priority patent/NZ752326A/en
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M21/00—Bioreactors or fermenters specially adapted for specific uses
    • C12M21/04—Bioreactors or fermenters specially adapted for specific uses for producing gas, e.g. biogas
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M23/00—Constructional details, e.g. recesses, hinges
    • C12M23/02—Form or structure of the vessel
    • C12M23/18—Open ponds; Greenhouse type or underground installations
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/30—Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel

Definitions

  • the present invention relates to a container, in particular for the production of biogas, with a, preferably cylindrical,
  • Main section and arranged below the main section bottom section.
  • the invention further relates to a biogas plant.
  • Containers of the type mentioned are, for example, as part of biogas plants in different configurations and
  • the container is designed as a steel tank or reinforced concrete tank and has a volume of 400-6000 m 3 .
  • the container is in the form of liquid sludge to the
  • Biogas production provided biomass filled.
  • Bodenkegels consists in the prior art therein, a
  • the present invention is based on the object of specifying a container of the type mentioned above and a biogas plant which have a simple, cost-effective design which allows easy maintenance and effectively avoids blockages and sedimentation at the container bottom with low energy consumption ,
  • the object directed to the container is achieved by a container, in particular for the production of biogas, having a, preferably cylindrical, main section and a bottom section arranged below the main section, in which the bottom section has an annularly closed circulation channel.
  • the bottom portion has a substantially planar central region, which is bounded horizontally by the circulation channel.
  • a central planar bottom section is thus surrounded by a circulation channel.
  • Circulation channel can be configured, for example, as an annular closed channel whose bottom is lower than the flat central region of the bottom portion.
  • the circulation channel has an inlet opening with a
  • Circulation can be generated in the circulation channel, which counteracts with advantage deposit of solids in the soil area.
  • the circulation channel has an outlet opening with an outlet cross-section in order to remove medium from the circulation channel substantially tangentially to the vertical axis of the container.
  • a pump can be connected to the outlet opening in order to suck medium out of the container along the circulation channel.
  • a possibly provided agitator in the main section can therefore be designed considerably smaller according to the invention. The operation of a biogas plant with such a container can thus be done with low cost as energy saving.
  • a bypass line which connects the outlet opening to the inlet opening is preferably provided, a circulating flow can be caused in the circulation channel, which flow is based entirely or partially on a return from the medium discharged from the container.
  • a part of the medium filled via the outlet opening from the circulation channel can be supplied to a storage facility for the storage of solid residues from the biogas production.
  • a partial flow can be branched off from the pumped-off flow via the bypass line and returned to the circulation channel via the inlet opening.
  • an inlet pump for introducing medium into the circulation channel via the inlet opening and / or an outlet pump for discharging medium from the circulation channel via the outlet opening is provided.
  • an outlet pump for discharging medium from the circulation channel via the outlet opening is provided.
  • Circulation channel by using a pump to establish a circulation.
  • a separate inlet pump and a separate outlet pump are provided, by controlling the performance of the inlet pump and the outlet pump relative to each other, the ratio between the recirculating medium and the discharged medium can be adjusted.
  • a single pump are used, provided that a bypass line is provided, which connects the outlet opening with the inlet opening.
  • the means for varying can be designed as a slide, which releases the cross-section of the bypass line more or less. In this way, when using a pump in the
  • Circulation system the ratio of pumped to the medium medium to be recirculated to the circulation medium medium continuously adjusted during operation.
  • Outlet cross-section larger than the inlet cross-section is configured. In this case, a larger amount of sediment-containing sludge is discharged from the circulation channel and a smaller amount over the
  • the diameter of the outlet opening is about twice as large as the diameter of the inlet opening.
  • the production and shaping of the circular closed circulation channel can be carried out inexpensively, in particular using polyethylene.
  • the annular channel made of polyethylene can then be cast with the example configured as a reinforced concrete floor central area.
  • the conically tapered area for example, has this
  • the funnel shape beneficially causes a taper, i. Reduction of the cross-section of the tank towards the ground.
  • the container in the region of the preferably cylindrical main section for example, have a diameter of 30 m.
  • the flat central region of the bottom portion has a diameter of only about 3 m - 6 m. Due to the tapered container portion according to the invention, the container cross section is starting from a relatively large
  • the tapered container portion in particular conical portion thus acts as an adapter between the main portion of the container and the bottom portion.
  • the main portion of the container according to the invention preferably be designed to be tapered conically.
  • Container portion disposed between the bottom portion and the main portion.
  • the tapered section has plastic walls.
  • PE-HD has also proved to be suitable, in particular considering groundwater protection aspects. For example, this material is already included
  • Embodiments of biogas plants tested which are designed as lagoons, so as foil-lined basins.
  • the stirring means can be provided according to the invention in the container in the main section stirring means for stirring medium in the container.
  • the stirring means can be dimensioned considerably smaller.
  • the energy consumption of a biogas plant is significantly reduced when using a container according to the invention.
  • Biogas plant solved which has a container according to one of claims 1 to 13, which is embedded at least with the bottom portion in the soil, below the bottom portion of a gravel bed is provided.
  • the gravel bed On the basis of the gravel bed, in particular, it may be possible to comply with existing water protection regulations. Since the gravel bed only the ground area, which has only a comparatively small diameter due to the configuration, underpin must, its production is much cheaper than conventional containers.
  • bottom section with annularly closed circulation channel can advantageously avoid the disadvantages with regard to sediment deposition avoidance that occur in conventional lagoons.
  • Fig. 1 Vertical section through a biogas plant according to the invention in a preferred embodiment with a
  • FIG. 2 shows a detailed view of the region II from FIG. 1, which shows the bottom region of the biogas plant according to FIG. 1;
  • FIG. 2 shows a detailed view of the region II from FIG. 1, which shows the bottom region of the biogas plant according to FIG. 1;
  • Fig. 3 schematic plan view of a preferred embodiment of a bottom portion of a container according to the invention.
  • Fig. 1 shows in a vertical sectional view in a preferred
  • Embodiment of a biogas plant 1 according to the invention with a container 2 in an embodiment of the invention As in Fig. 1 to recognize, the container 2 has a cylindrical main section 3, which is followed by a conically tapered section 4 downwards.
  • the cylindrical main section 3 has a wall 5 made of reinforced concrete.
  • the wall 5 is based on an annular base foundation 6.
  • the conically tapered section 4 is located in the manner of a lagoon in the ground 7.
  • the tapered section 4 is made of PE-HD.
  • the wall of the tapered portion 4 is at an angle 8 of
  • the tapered portion 4 terminates downwardly with a bottom portion 9.
  • the bottom portion 9 consists essentially of a
  • Base plate 10 made of reinforced concrete.
  • the bottom plate 10 is mounted on a provided in the soil 7 in the region of the bottom plate 10 gravel bed 1 1 to possibly pump out groundwater.
  • the diameter of the cylindrical main section 3 is about 24 m according to the embodiment described here, whereas the diameter of the bottom plate 10 according to the example is about 5 m.
  • the conically tapered section 4 therefore has a vertical extension of about 6 m, corresponding to the angle 8.
  • the wall 5 of the main section 3 of the container 2 according to the invention is provided with a stirring system 12.
  • the stirring system 12 consists essentially of a lower opening 13 in the wall 5 and an upper opening 14 in the wall 5 and a lower opening 13 to the upper opening 14 connecting pipe 15.
  • Pipe 15 is a pump arranged to be in the cylindrical
  • FIG. 2 shows in this context an enlargement of the section II from FIG. 1.
  • the reinforced concrete floor slab 10 has a substantially flat central area 17. The level
  • the annular channel 18 is made of polyethylene plates 19, which with the
  • Base plate 10 are cast in reinforced concrete.
  • Ring channel 18 is below the flat central region 17 of
  • Transition region 21 is according to the one presented here
  • Embodiment lined with a polyethylene plate 22 The polyethylene plate 22 projects beyond the vertical inner wall 23 of the annular channel 18 at the radially outer end 24 like a roof.
  • the inclined outer region 25 is like the inclined transition region 21 covered with polyethylene plates 26, which protrude into the annular channel 18 like a roof.
  • FIG. 3 shows a plan view of the bottom section 9 in the direction of the arrow III in FIG. 2.
  • the annular channel 18 has an inlet opening 27 and an outlet opening 28. Through the inlet opening 27, an inlet pipe 29 made of polyethylene is guided such that upon the supply of medium through the inlet pipe 29 in tangential direction a ring current 30 in the direction of the
  • Ring channel 18 can be removed to generate the ring current 30 or amplify.
  • a bypass line 35 is provided at the outlet of the pump 32, which connects the outlet pipe 31 with the inlet pipe 29.
  • a slide 36 is shown only schematically. By means of the slide 36, the ratio of the pumped by the pump 32 medium, which is recycled via the bypass line 35 and the inlet pipe 29 through the inlet port 27 into the annular channel 18, the proportion of medium, which is guided into the storage container 34 set.
  • FIG. 1 further components of the biogas plant 1, for example for the removal of the biogas produced, not shown in detail.
  • medium 16 is filled into the container 2 up to a filling level 37 via an opening (not shown in FIG. 1).
  • the medium 16 is biomass as a raw material for biogas production.
  • Medium 16 also come with high sludge
  • Heavy material content / sediment content for example from sand or grit into consideration.
  • Main section 3 for example in the range of 10-40 m, the bacteria are supplied with organic nutrients and held in suspension, initially serves the stirring system 12, which ensures a circulation of the medium 16 in the container 2.
  • the annular stream 30 in the annular channel 18 in the bottom plate 10 serves to prevent encrustation and funnel formation in the bottom section 9 of the container 2.
  • the pump 32 via the outlet pipe 31 and the outlet opening 28 in
  • Ring channel sucked 18 sludge which can be supplied via the valve 33 to a storage container.
  • Ring channel sucked 18 sludge which can be supplied via the valve 33 to a storage container.
  • the bypass line 35 and the inlet pipe 29 through the inlet port 27 is a part of the over
  • Outlet pipe 31 sucked mud recycled into the annular channel 18.
  • the ratio of the recirculation flow can be adjusted via the slide 36, not shown in the bypass line 35.
  • the design of the slider 36 may be in any, the
  • the bottom section 9 has a considerably smaller diameter, for example 3 m, than the main section 3.
  • a presetting is provided in that the diameter of the inlet pipe 29 is chosen to be smaller than the diameter of the outlet pipe 31. It has proved to be particularly favorable if the diameter of the inlet pipe 29 1 is 10 mm and the diameter of the outlet pipe 31 is about 200 mm.
  • a container and a biogas plant are disclosed, which can be operated with lower investment costs and lower operating costs than conventional equipment and containers, without clogging and sedimentation due to suspended matter occur.

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Abstract

The invention relates to a container (2), particularly for producing biogas, comprising a preferably cylindrical main section (3) and a base section (9) that is positioned beneath said main section (3), as well as a biogas installation, which have a simple and cost-effective design that is easy to maintain, efficiently avoiding clogs and funneling at the container base, with low power consumption. To achieve this, it is suggested that the base section (9) comprises a circulation channel (18) that is closed into a ring.

Description

Behälter und Biogasanlage  Container and biogas plant
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Behälter, insbesondere zur Erzeugung von Biogas, mit einem, vorzugsweise zylindrischen, The present invention relates to a container, in particular for the production of biogas, with a, preferably cylindrical,
Hauptabschnitt und einem unterhalb des Hauptabschnitts angeordneten Bodenabschnitt. Main section and arranged below the main section bottom section.
Die Erfindung betrifft ferner eine Biogasanlage. The invention further relates to a biogas plant.
Behälter der eingangs genannten Art sind beispielsweise als Bestandteil von Biogasanlagen in unterschiedlichen Ausgestaltungen und Containers of the type mentioned are, for example, as part of biogas plants in different configurations and
unterschiedlichen Größen bekannt. Häufig ist der Behälter als Stahltank oder Stahlbetontank ausgestaltet und weist ein Volumen von 400-6000 m3 auf. In den Behälter wird in Form von flüssigem Schlamm die zur different sizes known. Often the container is designed as a steel tank or reinforced concrete tank and has a volume of 400-6000 m 3 . In the container is in the form of liquid sludge to the
Biogaserzeugung vorgesehene Biomasse eingefüllt. Der flüssige Biogas production provided biomass filled. The liquid
Schlamm ist dabei eine Suspension, so dass das Problem von Mud is doing a suspension, so the problem of
Ablagerungen besteht. Bei herkömmlichen Behältern von Biogasanlagen ist der Boden im Wesentlichen eben ausgeformt. In der Praxis ist es bei den vorbekannten Behältern daher häufig ein Problem in Biogasanlagen, dass Verstopfungen und eine Ablagerung von Schwerstoffen am Boden erfolgt, aufgrund des Absackens der schweren Bestandteile des zu behandelnden flüssigen Schlamms. Um diese Thematik anzusprechen, ist aus der DE 42 08 148 A1 eine Vorrichtung zur anaeroben Zusetzung von Schlamm vorbekannt, die in einem unteren Gehäusebereich konisch ausgestaltet ist bzw. eine Eiform aufweist. Eine wichtige Wirkung des konischen oder eiförmigen Deposits exists. In conventional containers of biogas plants, the soil is essentially flat. In practice, it is therefore often a problem in biogas plants in the prior art containers that blockages and a deposition of heavy substances takes place on the ground, due to the sagging of the heavy components of the liquid sludge to be treated. To address this issue, a device for anaerobic addition of sludge is already known from DE 42 08 148 A1, which is designed conically in a lower housing area or has an egg shape. An important effect of the conical or egg-shaped
Bodenkegels besteht gemäß dem Stand der Technik darin, eine Bodenkegels consists in the prior art therein, a
Übergangszone zur Verfügung zu stellen, um in dem Faulbehälter enthaltene Zersetzungsflüssigkeit zu oder aus dem Gehäuseboden und dem unteren Ende des Saugrohres zu bewegen. Daher soll gemäß dem Stand der Technik die Neigung des konischen Gehäuses gewählt sein, um sicherzustellen, dass sich der zersetzende Schlamm nicht ablagert und so von dem Misch prozess isoliert wird. Nachteilig an dem aus der DE 4 208 148 A1 vorbekannten Behälter ist jedoch, dass das Problem von Provide transition zone to move contained in the digester decomposition liquid to or from the housing bottom and the lower end of the suction pipe to move. Therefore, according to the prior art, the inclination of the conical housing should be selected to ensure that the decomposing sludge does not settle and thus be isolated from the mixing process. A disadvantage of the container known from DE 4 208 148 A1, however, is that the problem of
Verstopfungen und Trichterbildungen aufgrund von Blockages and funnels due to
Schlammablagerungen in der Praxis fortbesteht bzw. dass die Mud deposits in practice persists or that the
Investitionskosten bei dieser Bauform sehr hoch sind. Investment costs are very high in this design.
In der Regel werden daher bei herkömmlichen Behältern zur Erzeugung von Biogas großdimensionierte Rührwerke eingesetzt, um Verstopfungen und Sedimentierungen wirksam zu unterbinden. Mit Nachteil sind der apparative Aufwand, die Investitionskosten sowie die Betriebskosten aufgrund des hohen Energieaufwands jedoch beträchtlich. In general, therefore, in conventional containers for the production of biogas large-sized agitators are used to effectively prevent clogging and sedimentation. With a disadvantage, the equipment cost, the investment costs and operating costs due to the high energy costs, however, considerable.
Vor dem geschilderten Hintergrund liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zu Grunde, einen Behälter der eingangs genannten Art und eine Biogasanlage anzugeben, welche einen einfachen, kostengünstigen Aufbau haben, der eine einfache Wartung erlaubt, und bei geringem Energieverbrauch wirksam Verstopfungen und eine Sedimentierung am Behälterboden vermeidet. Against the background outlined, the present invention is based on the object of specifying a container of the type mentioned above and a biogas plant which have a simple, cost-effective design which allows easy maintenance and effectively avoids blockages and sedimentation at the container bottom with low energy consumption ,
Erfindungsgemäß wird die auf den Behälter gerichtete Aufgabe durch einen Behälter, insbesondere zur Erzeugung von Biogas, mit einem, vorzugsweise zylindrischem, Hauptabschnitt und einem unterhalb des Hauptabschnitts angeordneten Bodenabschnitt gelöst, bei dem der Bodenabschnitt einen ringförmig geschlossenen Zirkulationskanal aufweist. Indem am Boden des Behälters ein Ringkanal zum Führen eines Zirkulationsstroms um die Hochachse des Behälters angeordnet ist, können mit Vorteil zu Verstopfung und Sedimentierung führende According to the invention, the object directed to the container is achieved by a container, in particular for the production of biogas, having a, preferably cylindrical, main section and a bottom section arranged below the main section, in which the bottom section has an annularly closed circulation channel. By arranging at the bottom of the container an annular channel for guiding a circulation flow around the vertical axis of the container can lead to blockage and sedimentation with advantage
Ablagerungen im Bodenbereich des Behälters wirksam vermieden werden. Mit Vorteil kann ein Rührwerk im Hauptabschnitt des Behälters auf diese Weise erheblich kleiner dimensioniert werden oder im günstigsten Falle vollständig entfallen, ohne dass Verstopfungen zu besorgen sind. Mit Vorteil können sowohl der Energieverbrauch der Anlage als auch anderweitige Betriebskosten gegenüber herkömmlichen Behältern verringert werden. Bevorzugt weist in Ausgestaltung der Erfindung der Bodenabschnitt einen im Wesentlichen ebenen Zentralbereich auf, welcher horizontal von dem Zirkulationskanal begrenzt ist. Mit Vorteil ist somit ein zentraler ebener Bodenabschnitt von einem Zirkulationskanal umgeben. Der Deposits in the bottom area of the container can be effectively avoided. Advantageously, a stirrer in the main section of the container can be dimensioned considerably smaller in this way or in the In the most favorable case completely eliminated, without blockages are to get. Advantageously, both the energy consumption of the system and other operating costs compared to conventional containers can be reduced. Preferably, in an embodiment of the invention, the bottom portion has a substantially planar central region, which is bounded horizontally by the circulation channel. Advantageously, a central planar bottom section is thus surrounded by a circulation channel. Of the
Zirkulationskanal kann dabei beispielsweise als ringförmig geschlossene Rinne ausgestaltet sein, deren Boden tiefer als der ebene Zentralbereich des Bodenabschnitts liegt. Durch die Zirkulation in dem Zirkulationskanal werden erfindungsgemäß mit Vorteil Ablagerungen in dem ebenen Zentralbereich unterbunden, wenn man im Zirkulationskanal mit geeigneten Mitteln eine Zirkulation erzeugt. Circulation channel can be configured, for example, as an annular closed channel whose bottom is lower than the flat central region of the bottom portion. By virtue of the circulation in the circulation channel, deposits in the planar central region are advantageously prevented according to the invention if circulation is generated in the circulation channel by suitable means.
Insbesondere weist in vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Behälters der Zirkulationskanal eine Einlassöffnung mit einem In particular, in an advantageous embodiment of the container according to the invention, the circulation channel has an inlet opening with a
Einlassquerschnitt auf, um im Wesentlichen tangential zur Hochachse des Behälters Medium in den Zirkulationskanal einzulassen. Auf diese Weise kann durch die Zufuhr von Medium durch die Einlassöffnung eine Inlet cross-section to admit medium substantially tangentially to the vertical axis of the container medium in the circulation channel. In this way, by the supply of medium through the inlet opening a
Zirkulation im Zirkulationskanal erzeugt werden, welche mit Vorteil Ablagerung von Feststoffen im Bodenbereich entgegenwirkt. Circulation can be generated in the circulation channel, which counteracts with advantage deposit of solids in the soil area.
Ebenfalls bevorzugt ist es, wenn bei dem erfindungsgemäßen Behälter der Zirkulationskanal eine Auslassöffnung mit einem Auslassquerschnitt aufweist, um im Wesentlichen tangential zur Hochachse des Behälters Medium aus den Zirkulationskanal abzuführen. Beispielsweise kann an die Auslassöffnung eine Pumpe angeschlossen werden, um Medium entlang des Zirkulationskanals aus dem Behälter abzusaugen. Dadurch entsteht im Zirkulationskanal eine ringförmige Zirkulation, welche mit Vorteil Ablagerungen im Bodenbereich unterbinden kann. Mit Vorteil ist es zur Erreichung dieser Wirkung nicht erforderlich, im Hauptabschnitt des Behälters energieintensive Rührwerke vorzusehen deren Rührleistung ausreicht, um auch im Bodenbereich Umwälzungen hervorzurufen. Ein eventuell vorgesehenes Rührwerk im Hauptabschnitt kann nach der Erfindung daher erheblich kleiner ausgelegt werden. Der Betrieb einer Biogasanlage mit einem derartigen Behälter kann somit mit Vorteil kostengünstig da energiesparend erfolgen. It is likewise preferred if, in the container according to the invention, the circulation channel has an outlet opening with an outlet cross-section in order to remove medium from the circulation channel substantially tangentially to the vertical axis of the container. For example, a pump can be connected to the outlet opening in order to suck medium out of the container along the circulation channel. This creates an annular circulation in the circulation channel, which is advantageous Can prevent deposits in the floor area. Advantageously, to achieve this effect, it is not necessary to provide energy-intensive stirrers in the main section of the container whose stirring power is sufficient to cause recirculation even in the bottom region. A possibly provided agitator in the main section can therefore be designed considerably smaller according to the invention. The operation of a biogas plant with such a container can thus be done with low cost as energy saving.
Wenn bevorzugt eine die Auslassöffnung mit der Einlassöffnung verbindende Bypass-Leitung vorgesehen ist, kann im Zirkulationskanal eine zirkulierende Strömung hervorgerufen werden, welche ganz oder teilweise auf einer Rückführung aus dem Behälter abgeführten Mediums basiert. Insbesondere kann ein Teil des über die Auslassöffnung aus dem Zirkulationskanal abgefüllten Mediums einem Lager zugeführt werden für die Lagerung fester Rückstände aus der Biogaserzeugung. Andererseits kann über die Bypass-Leitung ein Teilstrom aus dem abgepumpten Strom abgezweigt und über die Einlassöffnung in den Zirkulationskanal rückgeführt werden. If a bypass line which connects the outlet opening to the inlet opening is preferably provided, a circulating flow can be caused in the circulation channel, which flow is based entirely or partially on a return from the medium discharged from the container. In particular, a part of the medium filled via the outlet opening from the circulation channel can be supplied to a storage facility for the storage of solid residues from the biogas production. On the other hand, a partial flow can be branched off from the pumped-off flow via the bypass line and returned to the circulation channel via the inlet opening.
In vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Behälters ist eine Einlasspumpe zum Einlassen von Medium in den Zirkulationskanal über die Einlassöffnung und/oder eine Auslasspumpe zum Abführen von Medium aus dem Zirkulationskanal über die Auslassöffnung vorgesehen. Mit Vorteil lässt sich auf diese Weise im Rahmen der Erfindung im In an advantageous embodiment of the container according to the invention, an inlet pump for introducing medium into the circulation channel via the inlet opening and / or an outlet pump for discharging medium from the circulation channel via the outlet opening is provided. Advantageously, can be in this way in the invention in the
Zirkulationskanal durch Einsatz einer Pumpe eine Zirkulation aufbauen. Wenn eine separate Einlasspumpe und eine separate Auslasspumpe vorgesehen sind, kann durch Steuerung der Leistung der Einlasspumpe bzw. der Auslasspumpe relativ zueinander das Verhältnis zwischen rückgeführtem Medium und abgeführtem Medium eingestellt werden. Andererseits kann im Rahmen der Erfindung auch eine einzige Pumpe eingesetzt werden, sofern eine Bypass-Leitung vorgesehen ist, welche die Auslassöffnung mit der Einlassöffnung verbindet. Circulation channel by using a pump to establish a circulation. When a separate inlet pump and a separate outlet pump are provided, by controlling the performance of the inlet pump and the outlet pump relative to each other, the ratio between the recirculating medium and the discharged medium can be adjusted. On the other hand, within the scope of the invention, a single pump are used, provided that a bypass line is provided, which connects the outlet opening with the inlet opening.
In diesem Zusammenhang ist es günstig, wenn Mittel zum Variieren eines Querschnitts der Bypass-Leitung vorgesehen sind. Beispielsweise können erfindungsgemäß die Mittel zum Variieren als Schieber ausgestaltet sein, welcher den Querschnitt der Bypass-Leitung mehr oder minder freigibt. Auf diese Weise kann bei Verwendung einer Pumpe in dem In this context, it is favorable if means for varying a cross section of the bypass line are provided. For example, according to the invention, the means for varying can be designed as a slide, which releases the cross-section of the bypass line more or less. In this way, when using a pump in the
Zirkulationssystem das Verhältnis von zum Lager abgepumpte Medium zu in den Zirkulationskanal rückgeführten Medium kontinuierlich während des Betriebs eingestellt werden. Circulation system, the ratio of pumped to the medium medium to be recirculated to the circulation medium medium continuously adjusted during operation.
Um ein Verhältnis zwischen rückgeführtem und abgeführtem Medium einzustellen, ist es im Rahmen der Erfindung günstig, wenn der In order to set a ratio between recirculated and discharged medium, it is advantageous in the context of the invention, when the
Auslassquerschnitt größer als der Einlassquerschnitt ausgestaltet ist. In diesem Falle wird eine größere Menge sedimenthaltigen Schlamms aus dem Zirkulationskanal abgeführt und eine kleinere Menge über denOutlet cross-section larger than the inlet cross-section is configured. In this case, a larger amount of sediment-containing sludge is discharged from the circulation channel and a smaller amount over the
Einlass in den Zirkulationskanal rückgeführt, sofern die Einlassöffnung und die Auslassöffnung über eine Bypass-Leitung kommunizieren. Return inlet in the circulation channel, provided that the inlet port and the outlet port communicate via a bypass line.
In der Praxis hat es sich als besonders geeignet erwiesen, wenn der Durchmesser der Auslassöffnung etwa zweimal so groß ist wie der Durchmesser der Einlassöffnung. In practice, it has proven to be particularly suitable if the diameter of the outlet opening is about twice as large as the diameter of the inlet opening.
Als vorteilhaft hat es sich in Ausgestaltung der Erfindung erwiesen, wenn der Zirkulationskanal aus einem Kunststoff hergestellt ist und It has proven advantageous in an embodiment of the invention, when the circulation channel is made of a plastic and
vorzugsweise mit dem Zentralbereich vergossen ist. Die Herstellung und Ausformung des kreisförmig geschlossenen Zirkulationskanal kann insbesondere unter Verwendung von Polyethylen kostengünstig erfolgen. Der Ringkanal aus Polyethylen kann sodann mit dem beispielsweise als Stahlbetonboden ausgestalteten Zentralbereich vergossen werden. In Weiterbildung des erfindungsgemäßen Behälters schließt sich in preferably potted with the central region. The production and shaping of the circular closed circulation channel can be carried out inexpensively, in particular using polyethylene. The annular channel made of polyethylene can then be cast with the example configured as a reinforced concrete floor central area. In development of the container according to the invention closes in
Richtung der Hochachse des Behälters an den Bodenabschnitt ein in Richtung zum Bodenabschnitt, vorzugsweise konisch, verjüngter Abschnitt an. Der zum Beispiel konisch verjüngte Bereich hat dabei Direction of the vertical axis of the container to the bottom portion in a direction towards the bottom portion, preferably tapered, tapered portion. The conically tapered area, for example, has this
erfindungsgemäß insbesondere eine Art Trichterform. Die Trichterform bewirkt mit Vorteil eine Verjüngung, d.h. Verringerung, des Querschnitts des Behälters in Richtung zum Boden. In der Praxis kann der Behälter im Bereich des vorzugsweise zylindrischen Hauptabschnitts zum Beispiel einen Durchmesser von 30 m aufweisen. Demgegenüber hat es sich erfindungsgemäß als günstig erwiesen, wenn der ebene Zentralbereich des Bodenabschnitts einen Durchmesser von lediglich etwa 3 m - 6 m aufweist. Aufgrund des erfindungsgemäßen verjüngten Behälterabschnitts wird der Behälterquerschnitt ausgehend von einem relativ großen According to the invention in particular a kind of funnel shape. The funnel shape beneficially causes a taper, i. Reduction of the cross-section of the tank towards the ground. In practice, the container in the region of the preferably cylindrical main section, for example, have a diameter of 30 m. In contrast, it has proved to be advantageous according to the invention, when the flat central region of the bottom portion has a diameter of only about 3 m - 6 m. Due to the tapered container portion according to the invention, the container cross section is starting from a relatively large
Querschnittswert im Bereich des Hauptabschnitts gleichmäßig auf einen viel kleineren Durchmesserwert im Bereich des Zentralbereichs Cross section value in the region of the main section evenly to a much smaller diameter value in the region of the central region
vermindert. Dies ist zum einen vorteilhaft, um aufgrund der reduced. This is on the one hand advantageous due to the
Strömungsverhältnisse ein Ablagern von Sediment im Bodenbereich entgegenzuwirken, wenn im Hauptabschnitt ein Rührwerk betrieben wird. Zum anderen hat sich gezeigt, dass die Wirkung eines Zirkulationskanals zur Unterbindung von Ablagerungen im Bodenabschnitt ein ebener Zentralbereich des Bodenabschnitts keinen zu großen Durchmesser haben darf. Der verjüngte Behälterabschnitt, insbesondere konische Abschnitt, wirkt somit gleichsam als Adapter zwischen dem Hauptabschnitt des Behälters und dem Bodenabschnitt. Dabei kann im Rahmen der Erfindung im Prinzip auch der Hauptabschnitt des erfindungsgemäßen Behälters vorzugsweise konisch verjüngt ausgestaltet sein. Alternativ ist im Rahmen der Erfindung der konisch verjüngte Flow conditions to counteract deposition of sediment in the bottom area, if an agitator is operated in the main section. On the other hand, it has been shown that the effect of a circulation channel to prevent deposits in the bottom portion of a flat central region of the bottom portion may not have too large a diameter. The tapered container portion, in particular conical portion thus acts as an adapter between the main portion of the container and the bottom portion. In this case, in the context of the invention, in principle, the main portion of the container according to the invention preferably be designed to be tapered conically. Alternatively, in the context of the invention, the conically tapered
Behälterabschnitt zwischen dem Bodenabschnitt und dem Hauptabschnitt angeordnet. Container portion disposed between the bottom portion and the main portion.
Um den, insbesondere konisch, verjüngten Abschnitt nach der Erfindung besonders kostengünstig herstellbar zu gestalten, weist der verjüngte Abschnitt Kunststoffwandungen aus. Als Werkstoff hat sich insbesondere auch unter Berücksichtigung von Grundwasserschutzaspekten PE-HD als geeignet erwiesen. Dieses Material ist beispielsweise bereits bei In order to make the, in particular conically, tapered section according to the invention particularly inexpensive to produce, the tapered section has plastic walls. As a material, PE-HD has also proved to be suitable, in particular considering groundwater protection aspects. For example, this material is already included
Ausgestaltungen von Biogasanlagen erprobt, welche als Lagunen, also als mit Folie ausgekleidete Erdbecken, ausgestaltet sind. Embodiments of biogas plants tested, which are designed as lagoons, so as foil-lined basins.
Um ein Sedimentieren von Sinkstoffen am Boden des Behälters To sediment sediments at the bottom of the container
zusätzlich entgegenzuwirken, können nach der Erfindung in dem Behälter im Hauptabschnitt Rührmittel zum Rühren im Behälter befindlichen Mediums vorgesehen sein. Mit Vorteil können die Rührmittel jedoch aufgrund der erfindungsgemäßen Ausgestaltung des Behälters mit einem ringförmig geschlossenen Zirkulationskanal im Bodenabschnitt erheblich geringer dimensioniert sein. Dadurch wird die Energieaufnahme einer Biogasanlage bei Einsatz eines erfindungsgemäßen Behälters signifikant vermindert. Die obige Aufgabe wird erfindungsgemäß gleichermaßen durch eineIn addition to counteract, can be provided according to the invention in the container in the main section stirring means for stirring medium in the container. Advantageously, however, due to the inventive design of the container with an annularly closed circulation channel in the bottom section, the stirring means can be dimensioned considerably smaller. As a result, the energy consumption of a biogas plant is significantly reduced when using a container according to the invention. The above object is inventively equally by a
Biogasanlage gelöst, welche einen Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 13 aufweist, der zumindest mit dem Bodenabschnitt in das Erdreich eingelassen ist, wobei unterhalb des Bodenabschnitts ein Kiesbett vorgesehen ist. Anhand des Kiesbetts lassen sich insbesondere unter Umständen bestehende Wasserschutzvorschriften einhalten. Da das Kiesbett nur den Bodenbereich, welcher aufgrund der Ausgestaltung nur einen vergleichsweise geringen Durchmesser aufweist, untermauern muss, ist dessen Herstellung deutlich günstiger als bei herkömmlichen Behältern. Biogas plant solved, which has a container according to one of claims 1 to 13, which is embedded at least with the bottom portion in the soil, below the bottom portion of a gravel bed is provided. On the basis of the gravel bed, in particular, it may be possible to comply with existing water protection regulations. Since the gravel bed only the ground area, which has only a comparatively small diameter due to the configuration, underpin must, its production is much cheaper than conventional containers.
Besonders günstig ist es bei einer bevorzugten Variante der It is particularly favorable in a preferred variant of
Biogasanlage, wenn auch der verjüngte Abschnitt in das Erdreich eingelassen ist. Der untere Abschnitt des Behälters ist demgemäß nach Art einer Lagune, also eines mit Folie ausgekleideten Erdbeckens, ausgestaltet. Aufgrund des erfindungsgemäß ausgestalteten Biogas plant, even if the tapered section is embedded in the soil. The lower section of the container is accordingly designed in the manner of a lagoon, that is to say a film-lined umbrella. Due to the inventively designed
Bodenabschnitts mit ringförmig geschlossenen Zirkulationskanal können jedoch die Nachteile hinsichtlich Sedimentablagerungsvermeidung, die bei herkömmlichen Lagunen auftreten, mit Vorteil vermieden werden. However, bottom section with annularly closed circulation channel can advantageously avoid the disadvantages with regard to sediment deposition avoidance that occur in conventional lagoons.
Die Erfindung wird in einer bevorzugten Ausführungsform unter The invention is in a preferred embodiment below
Bezugnahme auf eine Zeichnung beispielhaft beschrieben, wobei weitere vorteilhafte Einzelheiten den Figuren der Zeichnung zu entnehmen sind. Reference to a drawing described by way of example, with further advantageous details are shown in the figures of the drawing.
Funktionsmäßig gleiche Teile sind dabei mit denselben Bezugszeichen versehen. Functionally identical parts are provided with the same reference numerals.
Die Figuren der Zeichnung zeigen im Einzelnen: The figures of the drawing show in detail:
Fig. 1 : Vertikalschnitt durch eine Biogasanlage gemäß der Erfindung in einer bevorzugten Ausgestaltungsform mit einem Fig. 1: Vertical section through a biogas plant according to the invention in a preferred embodiment with a
erfindungsgemäßen Behälter in bevorzugter Ausgestaltungsform; Fig. 2: Detailansicht des Bereichs II aus Fig. 1 , welche den Bodenbereich der Biogasanlage gemäß Fig. 1 zeigt;  inventive container in a preferred embodiment; FIG. 2 shows a detailed view of the region II from FIG. 1, which shows the bottom region of the biogas plant according to FIG. 1; FIG.
Fig. 3: schematische Draufsicht einer bevorzugten Ausgestaltungsform eines Bodenabschnitts eines Behälters nach der Erfindung. Fig. 3: schematic plan view of a preferred embodiment of a bottom portion of a container according to the invention.
Die Fig. 1 zeigt in einer vertikalen Schnittansicht in bevorzugter Fig. 1 shows in a vertical sectional view in a preferred
Ausgestaltungsform eine Biogasanlage 1 nach der Erfindung mit einem Behälter 2 in einer Ausgestaltungsform der Erfindung. Wie in Fig. 1 zu erkennen, weist der Behälter 2 einen zylindrischen Hauptabschnitt 3 auf, an welchen sich nach unten ein konisch verjüngter Abschnitt 4 anschließt. Der zylindrische Hauptabschnitt 3 weist eine Wandung 5 aus Stahlbeton auf. Die Wandung 5 gründet auf einem ringförmigen Sockelfundament 6. Der konisch verjüngte Abschnitt 4 befindet sich nach Art einer Lagune im Erdreich 7. Der verjüngte Abschnitt 4 ist aus PE-HD hergestellt. Die Wandung des verjüngten Abschnitts 4 steht in einem Winkel 8 von Embodiment of a biogas plant 1 according to the invention with a container 2 in an embodiment of the invention. As in Fig. 1 to recognize, the container 2 has a cylindrical main section 3, which is followed by a conically tapered section 4 downwards. The cylindrical main section 3 has a wall 5 made of reinforced concrete. The wall 5 is based on an annular base foundation 6. The conically tapered section 4 is located in the manner of a lagoon in the ground 7. The tapered section 4 is made of PE-HD. The wall of the tapered portion 4 is at an angle 8 of
10° - 45°, vorzugsweise 30°, zur Horizontalen. 10 ° - 45 °, preferably 30 °, to the horizontal.
Der verjüngte Abschnitt 4 schließt nach unten mit einem Bodenabschnitt 9 ab. Der Bodenabschnitt 9 besteht im Wesentlichen aus einer The tapered portion 4 terminates downwardly with a bottom portion 9. The bottom portion 9 consists essentially of a
Bodenplatte 10 aus Stahlbeton. Die Bodenplatte 10 ist auf einem im Erdreich 7 im Bereich der Bodenplatte 10 vorgesehenen Kiesbett 1 1 gelagert, um gegebenenfalls Grundwasser abzupumpen.  Base plate 10 made of reinforced concrete. The bottom plate 10 is mounted on a provided in the soil 7 in the region of the bottom plate 10 gravel bed 1 1 to possibly pump out groundwater.
Der Durchmesser des zylindrischen Hauptabschnitts 3 beträgt gemäß dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel etwa 24 m, wohingegen der Durchmesser der Bodenplatte 10 gemäß dem Beispiel etwa 5 m beträgt. Der konisch verjüngte Abschnitt 4 weist daher eine vertikale Ausdehnung von etwa 6 m auf, entsprechend dem Winkel 8. The diameter of the cylindrical main section 3 is about 24 m according to the embodiment described here, whereas the diameter of the bottom plate 10 according to the example is about 5 m. The conically tapered section 4 therefore has a vertical extension of about 6 m, corresponding to the angle 8.
Die Wandung 5 des Hauptabschnitts 3 des erfindungsgemäßen Behälters 2 ist mit einem Rührsystem 12 versehen. Das Rührsystem 12 besteht im Wesentlichen aus einer unteren Öffnung 13 in der Wandung 5 und einer oberen Öffnung 14 in der Wandung 5 sowie eine die untere Öffnung 13 mit der oberen Öffnung 14 verbindenden Rohrleitung 15. In der The wall 5 of the main section 3 of the container 2 according to the invention is provided with a stirring system 12. The stirring system 12 consists essentially of a lower opening 13 in the wall 5 and an upper opening 14 in the wall 5 and a lower opening 13 to the upper opening 14 connecting pipe 15. In the
Rohrleitung 15 ist eine Pumpe angeordnet, um im zylindrischen Pipe 15 is a pump arranged to be in the cylindrical
Hauptabschnitt 3 des Behälters 2 gespeichertes Medium 16 von der unteren Öffnung 13 zu entnehmen und über die obere Öffnung 14 in den Behälter 2 rückzuführen. Auf diese Weise lasst sich eine Umwälzung erzeugen, damit in den Medien 16 enthaltene Nährstoffe möglichst gleichmäßig den aktiven Bakterien zugefügt werden. Nachfolgend wird mit Bezug auf die Figuren 2 und 3 der Bodenabschnitt 9 des Behälters 2 der Biogasanlage 1 gemäß der Fig. 1 näher erläutert. Die Fig. 2 zeigt in diesem Zusammenhang eine Vergrößerung des Ausschnitts II aus Fig. 1 . Wie in der Fig. 2 zu erkennen, weist die Bodenplatte 10 aus Stahlbeton einen im Wesentlichen ebenen Zentralbereich 17 auf. Der ebene Main section 3 of the container 2 stored medium 16 from the lower opening 13 and return via the upper opening 14 in the container 2. In this way, a circulation can be generated, so that contained in the media 16 nutrients possible evenly added to the active bacteria. Hereinafter, with reference to Figures 2 and 3, the bottom portion 9 of the container 2 of the biogas plant 1 according to FIG. 1 explained in more detail. FIG. 2 shows in this context an enlargement of the section II from FIG. 1. As can be seen in FIG. 2, the reinforced concrete floor slab 10 has a substantially flat central area 17. The level
Zentralbereich 17 ist ringförmig umgeben von einem Ringkanal 18. Der Ringkanal 18 besteht aus Polyethylenplatten 19, welche mit der Central region 17 is annularly surrounded by an annular channel 18. The annular channel 18 is made of polyethylene plates 19, which with the
Bodenplatte 10 aus Stahlbeton vergossen sind. Der Boden 20 des Base plate 10 are cast in reinforced concrete. The bottom 20 of the
Ringkanals 18 liegt unterhalb des ebenen Zentralbereichs 17 der Ring channel 18 is below the flat central region 17 of
Bodenplatte 10. Bottom plate 10.
Im Übergang zwischen dem ebenen Zentralbereich 17 der Bodenplatte 10 und dem Ringkanal 18 befindet sich ein gegenüber der Horizontalen geneigter, ringförmiger Übergangsbereich 21 . Der geneigte In the transition between the flat central region 17 of the bottom plate 10 and the annular channel 18 is an inclined relative to the horizontal, annular transition region 21st The inclined one
Übergangsbereich 21 ist gemäß dem hier vorgestellten Transition region 21 is according to the one presented here
Ausführungsbeispiel mit einer Polyethylenplatte 22 ausgekleidet. Die Polyethylenplatte 22 überragt die senkrechte innere Wandung 23 des Ringkanals 18 am radial äußeren Ende 24 dachartig. Außerdem weist die Bodenplatte 10 im radial äußeren Bereich einen weiteren radial nach innen geneigten Bereich 25 auf, weicher den Ringkanal 18 seinerseits ringförmig umgibt. Der geneigte Außenbereich 25 ist wie der geneigte Übergangsbereich 21 mit Polyethylenplatten 26 verkleidet, welche in den Ringkanal 18 dachartig hineinragen.  Embodiment lined with a polyethylene plate 22. The polyethylene plate 22 projects beyond the vertical inner wall 23 of the annular channel 18 at the radially outer end 24 like a roof. In addition, the bottom plate 10 in the radially outer region on a further radially inwardly inclined portion 25, which surrounds the annular channel 18 in turn ring. The inclined outer region 25 is like the inclined transition region 21 covered with polyethylene plates 26, which protrude into the annular channel 18 like a roof.
Die Fig. 3 zeigt eine Draufsicht auf den Bodenabschnitt 9 in Blickrichtung des Pfeils III in Fig. 2. Wie besonders gut in Fig. 3 zu erkennen, weist der Ringkanal 18 eine Einlassöffnung 27 und eine Auslassöffnung 28 auf. Durch die Einlassöffnung 27 ist ein Einlassrohr 29 aus Polyethylen derart geführt, dass bei der Zufuhr von Medium durch das Einlassrohr 29 in tangentialer Richtung ein Ringstrom 30 in Richtung gegen den FIG. 3 shows a plan view of the bottom section 9 in the direction of the arrow III in FIG. 2. As can be seen particularly well in FIG. 3, the annular channel 18 has an inlet opening 27 and an outlet opening 28. Through the inlet opening 27, an inlet pipe 29 made of polyethylene is guided such that upon the supply of medium through the inlet pipe 29 in tangential direction a ring current 30 in the direction of the
Uhrzeigersinn erzeugt wird. Clockwise is generated.
Auf der anderen Seite ist durch die Auslassöffnung 28 ein Auslassrohr 31 geführt, durch welches in tangentialer Richtung Medium aus dem On the other side, an outlet pipe 31 is guided through the outlet opening 28 through which in the tangential direction medium from the
Ringkanal 18 entnommen werden kann, um den Ringstrom 30 zu erzeugen bzw. zu verstärken. Ring channel 18 can be removed to generate the ring current 30 or amplify.
Nochmals zurückkommend auf Fig. 1 wird nachstehend die Wirkung des Einlassrohrs 29 und des Auslassrohrs 31 zur Erzeugung des Returning to Fig. 1, the action of the inlet pipe 29 and the outlet pipe 31 will be described below
Ringstroms 30 im Ringkanal 18 näher erläutert. Wie in Fig. 1 zu erkennen, ist das Auslassrohr 31 an eine Pumpe 32 angeschlossen, welche über ein Ventil 33 mit einem nicht näher dargestellten Lagerbehälter 34 Ring current 30 in the annular channel 18 explained in more detail. As can be seen in Fig. 1, the outlet pipe 31 is connected to a pump 32, which via a valve 33 with a storage container 34 not shown
kommuniziert. Weiter ist ersichtlich, dass am Ausgang der Pumpe 32 eine Bypass-Leitung 35 vorgesehen ist, welche das Auslassrohr 31 mit dem Einlassrohr 29 zusammenschließt. Weiter ist zu erkennen, dass in der Bypass-Leitung 35 ein nur schematisch dargestellter Schieber 36 vorhanden ist. Mithilfe des Schiebers 36 lässt sich das Verhältnis des von der Pumpe 32 geförderten Mediums, welches über die Bypassleitung 35 und das Einlassrohr 29 durch die Einlassöffnung 27 in den Ringkanal 18 rückgeführt wird, zudem Anteil Medium, welcher in den Lagerbehälter 34 geführt wird, einstellen. communicated. Furthermore, it can be seen that a bypass line 35 is provided at the outlet of the pump 32, which connects the outlet pipe 31 with the inlet pipe 29. It can also be seen that in the bypass line 35, a slide 36 is shown only schematically. By means of the slide 36, the ratio of the pumped by the pump 32 medium, which is recycled via the bypass line 35 and the inlet pipe 29 through the inlet port 27 into the annular channel 18, the proportion of medium, which is guided into the storage container 34 set.
Im Übrigen sind in Fig. 1 weitere Komponenten der Biogasanlage 1 , etwa zur Entnahme des erzeugten Biogases, nicht näher dargestellt. Diese können in herkömmlicher, dem zuständigen Fachmann wohlbekannter Weise ausgestaltet sein. Zum Betrieb der Biogasanlage 1 mit dem Behälter 2 gemäß den Figuren 1 bis 3 nach der Erfindung wird über eine in Fig. 1 nicht dargestellte Öffnung Medium 16 in den Behälter 2 bis zu einem Füllstand 37 eingefüllt. Das Medium 16 ist Biomasse als Ausgangsstoff für die Biogaserzeugung. Als Medium 16 kommen auch Schlämme mit hohem Incidentally, in Fig. 1, further components of the biogas plant 1, for example for the removal of the biogas produced, not shown in detail. These may be designed in a conventional manner well known to those skilled in the art. For operating the biogas plant 1 with the container 2 according to FIGS. 1 to 3 according to the invention, medium 16 is filled into the container 2 up to a filling level 37 via an opening (not shown in FIG. 1). The medium 16 is biomass as a raw material for biogas production. When Medium 16 also come with high sludge
Schwerstoffanteil/Sinkstoffanteil etwa aus Sand oder Grit in Betracht. Um sicherzustellen, dass insbesondere bei großen Durchmessern des  Heavy material content / sediment content, for example from sand or grit into consideration. To ensure that, especially with large diameters of the
Hauptabschnitts 3, beispielsweise im Bereich von 10-40 m, die Bakterien mit organischen Nährstoffen versorgt und in der Schwebe gehalten werden, dient zunächst das Rührsystem 12, welches eine Umwälzung des Mediums 16 im Behälter 2 sicherstellt. Main section 3, for example in the range of 10-40 m, the bacteria are supplied with organic nutrients and held in suspension, initially serves the stirring system 12, which ensures a circulation of the medium 16 in the container 2.
Gleichzeitig dient jedoch erfindungsgemäß der Ringstrom 30 im Ringkanal 18 in der Bodenplatte 10 dazu, eine Verkrustung und Trichterbildung im Bodenabschnitt 9 des Behälters 2 zu unterbinden. Dazu wird mittels der Pumpe 32 über das Auslassrohr 31 und die Auslassöffnung 28 im At the same time, however, according to the invention, the annular stream 30 in the annular channel 18 in the bottom plate 10 serves to prevent encrustation and funnel formation in the bottom section 9 of the container 2. For this purpose, by means of the pump 32 via the outlet pipe 31 and the outlet opening 28 in
Ringkanal 18 Schlamm abgesaugt, welcher über das Ventil 33 einem Lagerbehälter zugeführt werden kann. Um jedoch eine Ringströmung 30 im Ringkanal 18 aufrechtzuerhalten, wird über die Bypass-Leitung 35 und das Einlassrohr 29 durch die Einlassöffnung 27 ein Teil des über dasRing channel sucked 18 sludge, which can be supplied via the valve 33 to a storage container. However, in order to maintain a ring flow 30 in the annular channel 18, via the bypass line 35 and the inlet pipe 29 through the inlet port 27 is a part of the over
Auslassrohr 31 abgesaugten Schlamms in den Ringkanal 18 rückgeführt. Dabei kann das Verhältnis des Rückführungsstroms über den nicht näher dargestellten Schieber 36 in der Bypass-Leitung 35 eingestellt werden. Outlet pipe 31 sucked mud recycled into the annular channel 18. In this case, the ratio of the recirculation flow can be adjusted via the slide 36, not shown in the bypass line 35.
Die Ausgestaltung des Schiebers 36 kann in jeder beliebigen, dem The design of the slider 36 may be in any, the
Fachmann bekannten Weise sein, beispielsweise als Regelventil. Be known in the art, for example as a control valve.
Aufgrund der Ringströmung 30 im Ringkanal 18 wird mit vergleichsweise geringem Energieeinsatz eine Vermeidung von Ablagerungen von Due to the ring flow 30 in the annular channel 18 is a relatively low energy input avoiding deposits of
Sinkstoffen im Bodenabschnitt 9 des Behälters 2 bewirkt. Daher kann eine Umwälzung anhand des Rührsystems 12 im zylindrischen Sediments in the bottom portion 9 of the container 2 causes. Therefore, a circulation based on the stirring system 12 in the cylindrical
Hauptabschnitt 3 des Behälters 2 mit vergleichsweise geringem Main section 3 of the container 2 with comparatively low
Energieaufwand betrieben werden, ohne dass Probleme auftreten. Energy consumption can be operated without problems.
Dadurch, dass zwischen dem zylindrischen Hauptabschnitt 3 mit großem Durchmesser, beispielsweise 15 m oder mehr, und dem Bodenabschnitt 9 der konisch verjüngte Abschnitt 4 mit Polyethylenwandungen angeordnet ist, weist der Bodenabschnitt 9 einen erheblich geringeren Durchmesser, beispielsweise 3 m, auf als der Hauptabschnitt 3. Characterized in that between the cylindrical main portion 3 with a large diameter, for example 15 m or more, and the bottom portion of the 9th the conically tapered section 4 is arranged with polyethylene walls, the bottom section 9 has a considerably smaller diameter, for example 3 m, than the main section 3.
Bezüglich der Einstellung des über die Bypassleitung 35 durch das Einlassrohr 29 rückgeführten Anteils an Medium ist nach der Erfindung eine Voreinstellung gegeben, indem der Durchmesser des Einlassrohrs 29 kleiner gewählt ist als der Durchmesser des Auslassrohrs 31 . Als besonders günstig hat es sich erwiesen, wenn der Durchmesser des Einlassrohrs 29 1 10 mm beträgt und der Durchmesser des Auslassrohrs 31 etwa 200 mm beträgt. With regard to the adjustment of the proportion of medium recirculated through the inlet pipe 29 via the bypass line 35, according to the invention a presetting is provided in that the diameter of the inlet pipe 29 is chosen to be smaller than the diameter of the outlet pipe 31. It has proved to be particularly favorable if the diameter of the inlet pipe 29 1 is 10 mm and the diameter of the outlet pipe 31 is about 200 mm.
Auf diese Weise sind ein Behälter und ein Biogasanlage offenbart, welche mit geringeren Investitionskosten und geringeren Betriebskosten als herkömmliche Anlagen und Behälter betrieben werden können, ohne dass Verstopfungen und Sedimentierungen aufgrund von Sinkstoffen auftreten. In this way, a container and a biogas plant are disclosed, which can be operated with lower investment costs and lower operating costs than conventional equipment and containers, without clogging and sedimentation due to suspended matter occur.
BEZUGSZEICHENLISTE LIST OF REFERENCE NUMBERS
1 Biogasanlage 1 biogas plant
2 Behälter  2 containers
3 Hauptabschnitt  3 main section
4 konisch verjüngter Abschnitt  4 conically tapered section
5 Wandung  5 wall
6 Sockelfundament  6 base foundation
7 Erdreich  7 soil
8 Winkel  8 angles
9 Bodenabschnitt  9 floor section
10 Bodenplatte  10 base plate
1 1 Kiesbett  1 1 gravel bed
12 Rührsystem  12 stirring system
13 untere Öffnung  13 lower opening
14 obere Öffnung  14 upper opening
15 Rohrleitung  15 pipeline
16 Medium  16 medium
17 ebener Zentralbereich  17 level central area
18 Ringkanal  18 ring channel
19 PE-Platten  19 PE plates
20 Boden  20 floor
21 geneigter Übergangsbereich  21 inclined transition area
22 PE-Platte  22 PE plate
23 innere Wandung  23 inner wall
24 äußeres Ende  24 outer end
25 geneigter Außenbereich  25 inclined outside area
26 PE-Platte  26 PE plate
27 Einlassöffnung  27 inlet opening
28 Auslassöffnung  28 outlet opening
29 Einlassrohr Ringstrom Auslassrohr Pumpe Ventil Lagerbehälter Bypassleitung Schieber Füllstand 29 inlet pipe Ring flow outlet pipe pump valve storage tank bypass line slider level

Claims

PATENTANSPRÜCHE
Behälter (2), insbesondere zur Erzeugung von Biogas, mit einem, vorzugsweise zylindrischen, Hauptabschnitt (3) und einem unterhalb des Hauptabschnitts (3) angeordneten Container (2), in particular for the production of biogas, arranged with a, preferably cylindrical, main portion (3) and one below the main portion (3)
Bodenabschnitt (9), dad u rch geken nzeich net, dass der Bodenabschnitt (9) einen ringförmig geschlossenen Floor section (9), dad u rch geken net nets that the bottom portion (9) has a ring-shaped closed
Zirkulationskanal (18) aufweist. Circulation channel (18).
Behälter (2) nach Anspruch 1 , dad u rch gekennzeich net, dass der Bodenabschnitt (9) einen im wesentlichen ebenen Container (2) according to claim 1, characterized in that the bottom section (9) is substantially planar
Zentralbereich (17) aufweist, welcher horizontal von dem Central region (17), which horizontally from the
Zirkulationskanal (18) begrenzt ist. Circulation channel (18) is limited.
Behälter (2) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dad u rch geken nzeich net, dass der Zirkulationskanal (18) eine Container (2) according to one of claims 1 or 2, characterized in that the circulation channel (18) has a
Einlassöffnung (27, 29) mit einem Einlassquerschnitt aufweist, um im wesentlichen tangential zur Hochachse des Behälters (2) Medium in den Zirkulationskanal (18) einzulassen. Inlet opening (27, 29) having an inlet cross-section to admit medium substantially tangentially to the vertical axis of the container (2) medium in the circulation channel (18).
Behälter (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dad u rch geken nzeich net, dass der Zirkulationskanal (18) eine Container (2) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the circulation channel (18) has a
Auslassöffnung (28, 31 ) mit einem Auslassquerschnitt aufweist, um im wesentlichen tangential zur Hochachse des Behälters (2) Medium aus dem Zirkulationskanal (18) abzuführen. Outlet opening (28, 31) having an outlet cross-section, in order to remove medium from the circulation channel (18) substantially tangentially to the vertical axis of the container (2).
Behälter (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dad u rch geken nzeich net, dass eine die Auslassöffnung (28, 31 ) mit der Einlassöffnung (27, 29) verbindende Bypassleitung (35) vorgesehen ist. Container (2) according to one of claims 1 to 4, characterized in that a bypass line (35) connecting the outlet opening (28, 31) to the inlet opening (27, 29) is provided.
Behälter (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dad urch geken nzeich net, dass eine Einlasspumpe (32) zum Einlassen von Medium in den Zirkulationskanal (18) über die Container (2) according to one of the preceding claims, characterized in that an inlet pump (32) for inlet from medium into the circulation channel (18) via the
Einlassöffnung (27, 29) und/oder eine Auslasspumpe (32) zum Abführen von Medium aus dem Zirkulationskanal (18) über die Auslassöffnung (28, 31 ) vorgesehen ist. 7. Behälter (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dad urch geken nzeich net, dass Mittel (36) zum Variieren eines  Inlet opening (27, 29) and / or an outlet pump (32) for discharging medium from the circulation channel (18) via the outlet opening (28, 31) is provided. 7. Container (2) according to one of the preceding claims, characterized in that means (36) for varying a
Querschnitts der Bypassleitung (35) vorgesehen sind.  Cross-section of the bypass line (35) are provided.
8. Behälter (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dad urch geken nzeich net, dass der Auslassquerschnitt größer als der Einlassquerschnitt ausgestaltet ist. 8. Container (2) according to one of the preceding claims, dad urch geken nzeich net, that the outlet cross-section is designed to be larger than the inlet cross-section.
9. Behälter (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dad urch geken nzeich net, dass der Zirkulationskanal (18) aus einem Kunststoff hergestellt ist und vorzugsweise mit dem 9. Container (2) according to one of the preceding claims, dad urch geken nzeich net that the circulation channel (18) is made of a plastic, and preferably with the
Zentralbereich (17) vergossen ist. 10. Behälter (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dad urch geken nzeich net, dass sich in Richtung der Hochachse des Behälters (2) an den Bodenabschnitt ein in Richtung zum  Central area (17) is shed. 10. Container (2) according to one of the preceding claims, dad urch geken nzeich net that in the direction of the vertical axis of the container (2) to the bottom portion in the direction of
Bodenabschnitt, vorzugsweise konisch, verjüngter Abschnitt (4) anschließt. 1 1 . Behälter (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dad urch geken nzeich net, dass der verjüngte Abschnitt (4)  Bottom portion, preferably conical, tapered portion (4) connects. 1 1. Container (2) according to one of the preceding claims, characterized in that the tapered section (4)
Kunststoffwandungen aufweist.  Has plastic walls.
12. Behälter (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dad urch geken nzeich net, dass im Hauptabschnitt Rührmittel (12, 13, 14, 15) zum Rühren im Behälter (2) befindlichen Mediums (16) vorgesehen sind. 12. Container (2) according to one of the preceding claims, dad urch geken nzeich net, that in the main section stirring means (12, 13, 14, 15) for stirring in the container (2) located medium (16) are provided.
13. Biogasanlage (1), dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Behälter (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 12 aufweist, der zumindest mit dem Bodenabschnitt (9) in das Erdreich (7) eingelassen ist, wobei unterhalb des Bodenabschnitts (9) ein Kiesbett (11 ) vorgesehen ist. 13. biogas plant (1), characterized in that it comprises a container (2) according to one of claims 1 to 12, which is at least with the bottom portion (9) embedded in the soil (7), wherein below the bottom portion (9) a gravel bed (11) is provided.
14. Biogasanlage (1) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass auch der verjüngte Abschnitt (4) in das Erdreich (7) eingelassen ist. 14. biogas plant (1) according to claim 13, characterized in that also the tapered portion (4) in the soil (7) is embedded.
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